Stockage d'énergie - Définition

Stockage chimique et biologique

Cette forme de stockage est, de loin, la plus importante

Photosynthèse et biomasse

La production de molécules riches en énergie et facilement utilisable pour libérer cette énergie est à la base de la vie. L'homme récupère cette énergie stockée naturellement essentiellement sous deux formes, toutes deux combustibles :

• le bois
• l'huile

Le stockage d'énergie sous forme de biomasse est long (typiquement plusieurs mois), compliqué et cher, et d'un rendement faible (la photosynthèse ne récupère qu'environ 1% de l'énergie solaire disponible). De plus, l'usage de la biomasse comme carburant ne tire pas profit des intéressantes propriétés des molécules produites par les être vivants, à commencer par leur qualité alimentaire. Pour toutes ces raisons, la biomasse est un mode de stockage accessoire (ce qui ne signifie pas négligeable), et qui le restera (pour autant qu'on s'autorise un pronostic).

Potentiel électrochimique

Le stockage de grandes quantités d'électricité avec des accumulateurs électrochimiques géants n'a jamais été réalisé. Les accumulateurs électrochimiques sont généralement lourds, chers, ont une durée de vie limitée et posent des problèmes de pollution (acides et métaux lourds) lors de leur fin de vie.

Par contre, de nombreux systèmes domestiques déconnectés du réseau de distribution d'électricité sont basés sur l'utilisation de batterie d'accumulateurs ou de piles. En pratique, elles sont utiles pour les petits appareils électroménagers ; récemment un regain d'intérêt pour les véhicules produisant peu ou pas de gaz polluants a relancé la création de véhicules automobiles fonctionnant complètement grâce à ce type d'énergie ou de manière hybride (électricité en complément d'énergie fossile).

Les condensateurs de moyenne et grosse capacité, dits condensateurs chimiques sont une autre utilisation des couples électrochimiques pour stocker de l'énergie. Leur utilisation est très courante dans les appareils et machines électriques avec ou sans électronique embarquée.

• Pile
• Accumulateur électrique
• Batterie d'accumulateurs
• Condensateur Chimique
• Supercondensateurs

Gaz

L'énergie disponible peut être utilisée pour synthétiser des gaz combustibles, à partir de molécules moins riches en énergie (ou moins pratique à utiliser). Le méthane ou l'hydrogène, ou même un produit intermédiaire comme l'ammoniac, sont envisagés.

Hydrogène

L'hydrogène comme carburant a été proposé comme solution dans les problèmes d'énergie.

Le stockage peut être réalisé sous plusieurs formes, qui ont toutes un faible rendement :

• Stockage d'hydrogène gazeux :

Ce mode de stockage est le plus simple technologiquement, mais il présente des inconvénients. La plupart des matériaux sont en effet poreux vis-vis de l'hydrogène, ce qui génère des pertes lors d'un stockage de longue durée. De plus, ce mode de stockage nécessite un volume important, et une compression fort couteuse sur le plan énergétique

• Stockage d'hydrogène liquide :

La liquéfaction de l'hydrogène permet de pallier le problème de volume du stockage gazeux, mais nécessite de refroidir l'hydrogène et de le conserver à très basse température : ce stockage est compliqué, très consommateur d'énergie, et éventuellement dangereux.

• Stockage sous forme solide :

L'hydrogène n'est pas solidifiable, mais il est possible de stocker des molécules solides capables de libérer facilement des quantités notables d'hydrogène. Ce mode de stockage n'est pas avantageux, par rapport aux carburants liquides classiques